运筹学基础作业 - 图文

2026/1/11 20:38:22

两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。

线性规划在企业管理中的应用广泛,

主要有以下八种形式:1.产品生产计划:合理利用人力、物力、财力等,是获利最大。 2.劳动力安排:用最少的劳动力来满足工作的需要。3.运输问题:如何制定运输方案,使总运费最少。4.合理利用线材问题:如何下料,使用料最少。5.配料问题:在原料供应的限制下如何获得最大利润。6.投资问题:从投资项目中选取方案,是投资回报最大。 7.库存问题:在市场需求和生产实际之间,如何控制库存量从而获得更高利益。8.最有经济计划问题:在投资和生产计划中如何是风险最小。

产品生产计划问题:

弘景环保设备有限公司生产甲、乙、丙三种产品,都需要经过铸造、机加工和装配三个车间。甲、乙两种产品的铸件可以外包协作,亦可以自行生产,但产品丙必须本厂铸造才能保证质量。数据如下表。问:公司为了获得最大利润,甲、乙、丙三种产品各生产多少件?甲、乙两种产品的铸造中,由本公司铸造和由外包协作各应多少件?

铸造工时(小时/件) 机加工工时(小时/件) 装配工时(小时/件) 自产铸件成本(元/件) 外协铸件成本(元/件) 机加工成本(元/件) 装配成本(元/件) 产品售价(元/件) 甲 5 6 3 3 5 2 3 23 乙 10 4 2 5 6 1 2 18 丙 7 8 2 4 -- 3 2 16 资源限制 8000 12000 10000

解:设 x1 ,x2 ,x3 分别为三道工序都由本公司加工的甲、乙、丙三种产品的件数,x4, x5 分别为由外协铸造再由本公司机加工和装配的甲、乙两种产品的件数。

求 xi 的利润:利润 = 售价 - 各成本之和可得到 xi(i=1,2,3,4,5)的利润分别为15、10、7、13、9元。这样我们建立如下数学模型:

目标函数: Max 15x1+10x2+7x3+13x4+9x5 约束条件:s.t.

5x1+10x2+7x3 ≤ 8000 6x1+4x2+8x3+6x4+4x5 ≤12000 3x1+2x2+2x3+3x4+2x5 ≤ 10000 x1,x2,x3,x4,x5 ≥ 0

投资问题:

某部门现有资金200万元,今后五年内考虑给以下的项目投资。已知:项目A :从第一年到第五年每年年初都可投资,当年末能收回本利110%;项目B:从第一年到第四年每年年初都可投资,次年末能收回本利125%,但规定每年最大投资额不能超过30万元;项目C:需在第三年年初投资,第五年末能收回本利140%,但规定最大投资额不能超过80万元;项目D:需在第二年年初投资,第五年末能收回本利155%,但规定最大投资额不能超过100万元。据测定每万元每次投资的风险指数如下表:

项目 A B C D 风险指数(次/万元) 1 3 4 5.5 那么:a)应如何确定这些项目的每年投资额,使得第五年年末拥有资金的本利金额为最大? b)应如何确定这些项目的每年投资额,使得第五年年末拥有资金的本利在330万元的基础上使得其投资总的风险系数为最小?

解:1)确定决策变量:连续投资问题

设 xij ( i = 1—5,j = 1、2、3、4)表示第 i 年初投资于A(j=1)、B(j=2)、C(j=3)、D(j=4)项目的金额。这样我们建立如下决策变量:

A x11 x21 x31 x41 x51 B x12 x22 x32 x42 C x33 D x24 2)约束条件:

第一年:A当年末可收回投资,故第一年年初应把全部资金投出去,于是: x11+ x12 = 200

第二年:B次年末才可收回投资故第二年年初的资金为1.1x11,于是: x21 + x22+ x24 = 1.1x11

第三年:年初的资金为1.1x21+1.25x12,于是 : x31 + x32+ x33 = 1.1x21+ 1.25x12

第四年:年初的资金为1.1x31+1.25x22,于是: x41 + x42 = 1.1x31+ 1.25x22

第五年:年初的资金为1.1x41+1.25x32,于是: x51 = 1.1x41+ 1.25x32 B、C、D的投资限制: xi2 ≤ 30 ( i=1,2,3,4 ), x33 ≤ 80,x24 ≤ 100 3)目标函数及模型:

a)Max z=1.1x51+1.25x42+1.4x33+1.55x24 s.t.x11+ x12 = 200

x21 + x22+ x24 = 1.1x11 x31 + x32+ x33 = 1.1x21+ 1.25x12 x41 + x42 = 1.1x31+ 1.25x22 x51 = 1.1x41+ 1.25x32

xi2 ≤ 30 ( i =1、2、3、4 ), x33 ≤ 80,x24 ≤ 100 xij≥0(i=1,2,3,4,5;j=1,2,3,4)

最优解 Z=341.35 x11=170 x12=63 x13=0 x14=0 x15=33.5 x21=30 x22=24 x23=26.79999 x33=80 x42=100

b) Min f = (x11+x21+x31+x41+x51)+ 3(x12+x22+x32+x42)+4x33+5.5x24 s.t. x11+ x12 ≤ 200

x21 + x22+ x24 ≤ 1.1x11 + 200-(x11+ x12 ) x31 + x32+ x33 ≤ 1.1x21+ 1.25x12

x41 + x42 ≤ 1.1x31+ 1.25x22 x51 ≤ 1.1x41+ 1.25x32 xi2 ≤ 30 ( i =1、2、3、4 ), x33 ≤ 80,x24 ≤ 100

1.1x51 + 1.25x42+ 1.4x33+ 1.55x24 ≥ 330 xij≥0(i=1,2,3,4,5;j = 1,2,3,4)

线性规划在企业管理中的应用颇为广泛,现在只是对其简单进行介绍和应用。作为运筹学重要分支的线性规划,经历了长期的实践和多方面的应用。从18世纪线性规划的最先提出,至今已有一百多年的历史,在其发展的过程中不断完善,随着现代计算机、电子等技术的发展和应用,线性规划的应用一定会越来越广泛。

第六章 运输问题

章节作业

1.试述运输问题的基本步骤。

答:这里假设所有产地的总产量恰好与所有销地的总需求量相等,称为平衡运输问题,如果实际问题的产销不平衡,则可以通过虚设一个产地或销地的办法,使其化为平衡运输问题,专门求解运输问题的方法称为表上作业法:步骤如下:(1)建立运输图。(2)求得一个最初的运输方案,。(3)寻求改进方案,建立改进方案,进行这一程序有两个方法,一个是阶

石法,另一个是修正分配法。在这里我们用的是阶石法,它包括两步是改进路线和改进指数。(4)建立改进方案、要求改进的方案可以节减运输的最大费用。(5)对最优方案的几点解释。(6)分配修正法,分配修正法也叫位势法。先用西北角发求得最初的运输方案图进行改进,然后计算最初的运输方案中各空格的改进指数。

2.试述解决运输问题的表上作业法中,西北角法,阶石法,修正分配法的原理及应用过程。

答:西北角法:从运输图的西北角开始,将第一行的供应量先分配给第一列,剩下的分配给第二列;再将第二行的供应量分配给第二列,剩下的分配给第三列;依次类推。

阶石法:(1)先对运输图的每一个空格求改进路线和改进指数;(2)在所有空格中,挑选绝对值最大的负改进指数所在的空格作为调整格进行调整;(3)重复上述两步直到所有空格的改进指数都不小于零。

修正分配法:(1)对西北角法的最初的运输方案图进行一些改进,顶上加一行,左侧加一列;(2)计算个空格的改进指数,挑选负号格的最小运量进行调整;(3)重复第(2)步直到所有空格的改进指数都不小于零。

3.假设有A、B、C三国生产小麦、大麦、燕麦,生产成本、可耕地面积及国际需求量如下图所示,试根据如下数据,建立一个分配方案,使得方案既满足国际需求,又使生产成本最小。

国别 商品 小麦 大麦 燕麦 可耕地(千英亩) 国际市场A国 B国 C国 需求 (千英亩) 20 15 12 7000 14 12 10 12400 17 12 11 7100 13700 5800 7000


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